為多處理器系統選擇最佳設計方案

互連的重要性

讓我們回到先前那個無線基帶處理的例子。如今一個一般的WiMAX基帶系統可以每個基站擁有24～48個天線數據流，數據速率可以達到每個數據流123 Mbps。這樣天線數據的總速率就達到了3～6 Gbps。

在以通過CDMA等擴展頻譜技術編碼的通道來支持多輸入多輸出(MIMO)系統的同時，所有基帶處理區塊還要獲得來自所有廣播天線的數據。為了實現這樣的良好性能，關鍵是要有一個高效的低延遲互連。

相比于以太網，Serial RapidIO (SRIO)的協議過空更低，而且它和PCI Express不一樣，可以支持多個主站，所以SRIO在這種多天線系統中正日益流行。此外，SRIO的多點傳送功能在面向這類應用的分布式系統中也是非常重要的。

SRIO還很適合于其它高性能信號處理應用，包括雷達、成像和信號智能等。在這里，多點傳送可以成為一個非常有用的功能，比如在數據需要被發送到多個DSP的IPTV服務器等視頻處理應用中。

在適應外部天線時，FPGA方案會有一些困難。如今，執行一個SRIO接口所需要的邏輯元件可以達到數千個門極，這個接口相比于DSP的硬連線接口來說是很珍貴的。FPGA廠商也實現了這一點，比如Xilinx的Virtex-5就推出了一個硬核PCI-Express接口。要避免這樣產生的成本，有一個很好的辦法就是利用一個FPGA來作為一個DSP的協處理器，其中FPGA和DSP通過DSP的外部存儲器接口總線來連接，讓數據能以較低的成本或者DSP處理器過空從邏輯元件的FPGA發送出來并發回到FPGA。

一個混合式DSP/FPGA系統中的無線基帶處理

為了理解對于設計人員的含義，我們可以來看看上面所討論的一個用于WiMax的特殊方案，以及該方案如何在一個DSP/FPGA多處理器板上應用。3～6 Gbps的天線數據對于C6455這樣的一個DSP來說太大了，所以天線數據的處理就需要一個ASIC或FPGA來進行。

以CommAgility的AMC-D4F1 (包含了4個C4655 DSP和1 個FPGA)為例，其中天線數據的處理就是由Xilinx FPGA完成的。AMC-D4F1的卡上FPGA和AdvancedMC結構之間的SRIO連接最適合用來將天線數據從MicroTCA基架的無線電卡上傳輸到作為基帶處理卡的AMC-D4F1。

在另一方面，WiMAX用戶數據每通道的速度大約為19Mbps，而C6455 DSP則可以輕松處理多個用戶通道。AMC-D4F1上的三個DSP有一個連接到FPGA的32位125MHz的外部存儲器接口，而每個DSP有一個64位接口。這樣就構成了一個速度至少4 Gbps的接口，讓每個DSP可以處理超過100個用戶通道。

AMC-D4F1的背板SRIO連接性讓系統集成者可以配置多張卡來擴大到所需的基站尺寸，并使得廠商能夠采用一個隨需付費方案來部署基站。這是將資本支出最小化并獲得收入的一個重要因素。